電路與電工基礎(chǔ)參考項(xiàng)目84-恒定磁通磁路的計(jì)算84-恒定磁通磁路的計(jì)算課件

1項(xiàng)目8.1磁場(chǎng)的基本物理量和基本定律項(xiàng)目8.2鐵磁物質(zhì)的磁化項(xiàng)目8.3磁路的基本定律模塊八磁路和鐵芯線圈項(xiàng)目8.5交流鐵芯線圈中的波形畸變與磁損耗項(xiàng)目8.4恒定磁通磁路的計(jì)算項(xiàng)目8.6電磁鐵1項(xiàng)目8.1磁場(chǎng)的基本物理量和基本定律項(xiàng)目8.2鐵磁12【知識(shí)目標(biāo)】理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通、磁導(dǎo)率和磁場(chǎng)強(qiáng)度的概念理解鐵磁物質(zhì)的起始磁化曲線、磁滯回線、基本磁化曲線的性質(zhì)理解磁通連續(xù)性原理、安培環(huán)路定律、磁路的基爾霍夫定律、歐姆定律與磁阻掌握恒定磁通磁路的計(jì)算理解交流鐵心線圈中波形畸變及磁滯損耗、渦流損耗的性質(zhì)模塊八磁路和鐵芯線圈【技能目標(biāo)】【教學(xué)難點(diǎn)】恒定磁通磁路的計(jì)算【課時(shí)安排】6課時(shí)。2【知識(shí)目標(biāo)】模塊八磁路和鐵芯線圈【技能目標(biāo)】23項(xiàng)目8.4恒定磁通磁路的計(jì)算8.4.1有關(guān)磁路計(jì)算的一些概念8.4.2無分支磁路的計(jì)算8.4.3對(duì)稱分支磁路的計(jì)算3項(xiàng)目8.4恒定磁通磁路的計(jì)算8.4.1有關(guān)磁路計(jì)算的一38.4.1有關(guān)磁路計(jì)算的一些概念1.磁路的長(zhǎng)度

2.鐵磁物質(zhì)截面積磁路中鐵磁物質(zhì)部分的截面積用磁路的幾何尺寸直接計(jì)算。在磁路計(jì)算中，磁路的長(zhǎng)度一般都取其平均長(zhǎng)度，即中心線長(zhǎng)度。如圖8-11所示：磁路中有空氣隙時(shí)，氣隙邊緣的磁感應(yīng)線將有向外擴(kuò)張的趨勢(shì)，稱為邊緣效應(yīng)，如圖8-12所示。圖8-11磁路的長(zhǎng)度2.鐵磁物質(zhì)截面積圖8-12氣隙的邊緣效應(yīng)8.4.1有關(guān)磁路計(jì)算的一些概念1.磁路的長(zhǎng)度2.鐵磁物質(zhì)4空氣隙截面積S0

工程上一般認(rèn)為，當(dāng)氣隙較小時(shí)候，可用下面兩式計(jì)算氣隙的有效面積：若鐵心是涂有絕緣漆的電工硅鋼片疊成的,則：S=K*S0矩形截面：

圓形截面：其中：S—有效面積；S0—視在面積；K—填充系數(shù)；圖8-12氣隙的邊緣效應(yīng)空氣隙截面積S0工程上一般認(rèn)為，當(dāng)氣隙較小時(shí)58.4.2無分支磁路的計(jì)算6１.已知磁通求磁通勢(shì)無分支磁路的主要特點(diǎn)是磁路有相等的磁通，如已知磁通和各磁路段的材料及尺寸，可按下述步驟去求磁通勢(shì)：8.4.2無分支磁路的計(jì)算6１.已知磁通求磁通勢(shì)67

例題8-1：圖8-13(a)所示磁路，圖上標(biāo)明尺寸單位為

，鐵芯所用硅鋼片上的基本磁化曲線如圖8-13（b）,填充因數(shù)

，線圈匝數(shù)為120，試求在該磁路中獲得磁通

所需的電流？解:（1）該磁路由硅鋼片和空氣隙構(gòu)成，硅鋼片有兩種截面積，所以該磁路分為三段來計(jì)算。圖8-13例8-1圖

7

例題8-1：圖8-13(a)所示磁路，圖上標(biāo)明尺寸單位78（2）求每段磁路的平均長(zhǎng)度和截面積圖8-13例8-1圖

8（2）求每段磁路的平均長(zhǎng)度和截面積圖8-189（3）求每段磁路的感應(yīng)強(qiáng)度

圖8-13例8-1圖

9（3）求每段磁路的感應(yīng)強(qiáng)度圖8-13例8-1圖910

（4）求每段磁路的磁場(chǎng)強(qiáng)度：圖8-13（b）所示曲線查得圖8-13例8-1圖

10（4）求每段磁路的磁場(chǎng)強(qiáng)度：圖8-13（b）所示曲線查1011（5）求每段磁路的磁壓降圖8-13例8-1圖

11（5）求每段磁路的磁壓降圖8-13例8-1圖1112

(6)求總磁通勢(shì)圖8-13例8-1圖

12(6)求總磁通勢(shì)圖8-13例8-1圖12132.已知磁通勢(shì)求磁通試探法：要先假定一個(gè)磁通，然后按已知磁通求磁通勢(shì)的步驟，求出磁通的磁壓降的總和，再和給定磁通勢(shì)比較。如果與給定磁通勢(shì)偏差較大，則修正假定磁通，再重新計(jì)算，直到與給定磁通勢(shì)相近時(shí)，便可認(rèn)為這一磁通就是所求值。由于磁路的非線性緣故，對(duì)于已知磁通勢(shì)求磁通的問題，不能根據(jù)上面的計(jì)算倒推過去。因此，對(duì)這類問題一般采用試探法。132.已知磁通勢(shì)求磁通試探法：要先假定一1314例題8-2

如圖8-14所示磁路，中心線長(zhǎng)度

，磁路橫截面面積是

，氣隙長(zhǎng)度

，線圈匝數(shù)1650匝，電流為

時(shí)。鐵芯為鑄鋼材料，基本磁化曲線可查附錄一，試求磁路中的磁通？

解：此磁路由鐵芯段和氣隙段組成。氣隙段的平均長(zhǎng)度和面積為：鐵芯段的平均長(zhǎng)度和面積為：磁路中的磁通勢(shì)為磁通為查附錄一，得14例題8-2如圖8-14所示磁路，中心線長(zhǎng)度，磁路橫1415從表8-3中，可看出第4次試探值作為最后結(jié)果，即所求磁通為

空氣隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度磁通勢(shì)為經(jīng)過過幾次試探，試探結(jié)果如表8-3所示。15從表8-3中，可看出第4次試探值作為最后結(jié)果，即所求磁通1516

8.4.3對(duì)稱分支磁路的計(jì)算對(duì)稱分支磁路就是磁路存在著對(duì)稱軸，軸兩側(cè)磁路的幾何形狀完全對(duì)稱，相應(yīng)部分的材料也相同，兩側(cè)作用的磁通勢(shì)也是對(duì)稱的，如圖8-15所示的軸

。圖8-15對(duì)稱分支磁路16

8.4.3對(duì)稱分支磁路的計(jì)算對(duì)稱分支1617根據(jù)磁路定律，這種磁路的磁通分布也是對(duì)稱的。因此，當(dāng)已知對(duì)稱分支磁路的磁通求磁通勢(shì)時(shí)，只要取對(duì)稱軸的一側(cè)磁路計(jì)算即可求出整個(gè)磁路所需的磁通勢(shì)。取對(duì)稱軸一側(cè)磁路計(jì)算時(shí)，中間鐵芯柱（對(duì)稱軸）的面積為原鐵芯柱的一半，中間柱（對(duì)稱軸）的磁通也減為原來的一半。但磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通勢(shì)卻保持不變。這種磁路的計(jì)算也有兩類問題：一類是已知磁通求磁通勢(shì)；另一類是已知磁通勢(shì)求磁通。具體的計(jì)算步驟及方法同無分支磁路。17根據(jù)磁路定律，這種磁路的磁通分布也是對(duì)稱1718181819重點(diǎn)串聯(lián)19重點(diǎn)串聯(lián)1920項(xiàng)目8.1磁場(chǎng)的基本物理量和基本定律項(xiàng)目8.2鐵磁物質(zhì)的磁化項(xiàng)目8.3磁路的基本定律模塊八磁路和鐵芯線圈項(xiàng)目8.5交流鐵芯線圈中的波形畸變與磁損耗項(xiàng)目8.4恒定磁通磁路的計(jì)算項(xiàng)目8.6電磁鐵1項(xiàng)目8.1磁場(chǎng)的基本物理量和基本定律項(xiàng)目8.2鐵磁2021【知識(shí)目標(biāo)】理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通、磁導(dǎo)率和磁場(chǎng)強(qiáng)度的概念理解鐵磁物質(zhì)的起始磁化曲線、磁滯回線、基本磁化曲線的性質(zhì)理解磁通連續(xù)性原理、安培環(huán)路定律、磁路的基爾霍夫定律、歐姆定律與磁阻掌握恒定磁通磁路的計(jì)算理解交流鐵心線圈中波形畸變及磁滯損耗、渦流損耗的性質(zhì)模塊八磁路和鐵芯線圈【技能目標(biāo)】【教學(xué)難點(diǎn)】恒定磁通磁路的計(jì)算【課時(shí)安排】6課時(shí)。2【知識(shí)目標(biāo)】模塊八磁路和鐵芯線圈【技能目標(biāo)】2122項(xiàng)目8.4恒定磁通磁路的計(jì)算8.4.1有關(guān)磁路計(jì)算的一些概念8.4.2無分支磁路的計(jì)算8.4.3對(duì)稱分支磁路的計(jì)算3項(xiàng)目8.4恒定磁通磁路的計(jì)算8.4.1有關(guān)磁路計(jì)算的一228.4.1有關(guān)磁路計(jì)算的一些概念1.磁路的長(zhǎng)度

2.鐵磁物質(zhì)截面積磁路中鐵磁物質(zhì)部分的截面積用磁路的幾何尺寸直接計(jì)算。在磁路計(jì)算中，磁路的長(zhǎng)度一般都取其平均長(zhǎng)度，即中心線長(zhǎng)度。如圖8-11所示：磁路中有空氣隙時(shí)，氣隙邊緣的磁感應(yīng)線將有向外擴(kuò)張的趨勢(shì)，稱為邊緣效應(yīng)，如圖8-12所示。圖8-11磁路的長(zhǎng)度2.鐵磁物質(zhì)截面積圖8-12氣隙的邊緣效應(yīng)8.4.1有關(guān)磁路計(jì)算的一些概念1.磁路的長(zhǎng)度2.鐵磁物質(zhì)23空氣隙截面積S0

工程上一般認(rèn)為，當(dāng)氣隙較小時(shí)候，可用下面兩式計(jì)算氣隙的有效面積：若鐵心是涂有絕緣漆的電工硅鋼片疊成的,則：S=K*S0矩形截面：

圓形截面：其中：S—有效面積；S0—視在面積；K—填充系數(shù)；圖8-12氣隙的邊緣效應(yīng)空氣隙截面積S0工程上一般認(rèn)為，當(dāng)氣隙較小時(shí)248.4.2無分支磁路的計(jì)算25１.已知磁通求磁通勢(shì)無分支磁路的主要特點(diǎn)是磁路有相等的磁通，如已知磁通和各磁路段的材料及尺寸，可按下述步驟去求磁通勢(shì)：8.4.2無分支磁路的計(jì)算6１.已知磁通求磁通勢(shì)2526

例題8-1：圖8-13(a)所示磁路，圖上標(biāo)明尺寸單位為

，鐵芯所用硅鋼片上的基本磁化曲線如圖8-13（b）,填充因數(shù)

，線圈匝數(shù)為120，試求在該磁路中獲得磁通

所需的電流？解:（1）該磁路由硅鋼片和空氣隙構(gòu)成，硅鋼片有兩種截面積，所以該磁路分為三段來計(jì)算。圖8-13例8-1圖

7

例題8-1：圖8-13(a)所示磁路，圖上標(biāo)明尺寸單位2627（2）求每段磁路的平均長(zhǎng)度和截面積圖8-13例8-1圖

8（2）求每段磁路的平均長(zhǎng)度和截面積圖8-12728（3）求每段磁路的感應(yīng)強(qiáng)度

圖8-13例8-1圖

9（3）求每段磁路的感應(yīng)強(qiáng)度圖8-13例8-1圖2829

（4）求每段磁路的磁場(chǎng)強(qiáng)度：圖8-13（b）所示曲線查得圖8-13例8-1圖

10（4）求每段磁路的磁場(chǎng)強(qiáng)度：圖8-13（b）所示曲線查2930（5）求每段磁路的磁壓降圖8-13例8-1圖

11（5）求每段磁路的磁壓降圖8-13例8-1圖3031

(6)求總磁通勢(shì)圖8-13例8-1圖

12(6)求總磁通勢(shì)圖8-13例8-1圖31322.已知磁通勢(shì)求磁通試探法：要先假定一個(gè)磁通，然后按已知磁通求磁通勢(shì)的步驟，求出磁通的磁壓降的總和，再和給定磁通勢(shì)比較。如果與給定磁通勢(shì)偏差較大，則修正假定磁通，再重新計(jì)算，直到與給定磁通勢(shì)相近時(shí)，便可認(rèn)為這一磁通就是所求值。由于磁路的非線性緣故，對(duì)于已知磁通勢(shì)求磁通的問題，不能根據(jù)上面的計(jì)算倒推過去。因此，對(duì)這類問題一般采用試探法。132.已知磁通勢(shì)求磁通試探法：要先假定一3233例題8-2

如圖8-14所示磁路，中心線長(zhǎng)度

，磁路橫截面面積是

，氣隙長(zhǎng)度

，線圈匝數(shù)1650匝，電流為

時(shí)。鐵芯為鑄鋼材料，基本磁化曲線可查附錄一，試求磁路中的磁通？

解：此磁路由鐵芯段和氣隙段組成。氣隙段的平均長(zhǎng)度和面積為：鐵芯段的平均長(zhǎng)度和面積為：磁路中的磁通勢(shì)為磁通為查附錄一，得14例題8-2如圖8-14所示磁路，中心線長(zhǎng)度，磁路橫3334從表8-3中，可看出第4次試探值作為最后結(jié)果，即所求磁通為

空氣隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度磁通勢(shì)為經(jīng)過過幾次試探，試探結(jié)果如表8-3所示。15從表8-3中，可看出第4次試探值作為最后結(jié)果，即所求磁通3435

8.4.3對(duì)稱分支磁路的計(jì)算對(duì)稱分支磁路就是磁路存在著對(duì)稱軸，軸兩側(cè)磁路的幾何形狀完全對(duì)稱，相應(yīng)部分的材料也相同，兩側(cè)作用的磁通勢(shì)也是對(duì)稱的，如圖8-15所示的軸

。圖8-15對(duì)稱分支磁路16

8.4.3對(duì)稱分支磁路的計(jì)算對(duì)稱分支3